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1、碳族 元素 第二课时 硅的分布与存在 u存在：没有游离态，只有化合态 u分布：自然界中分布广泛，在地壳中居 第二位，仅次于氧。是构成矿物和岩石 的主要成分。 硅单质 硅的物理性质 u硅有晶体硅和无定形硅两种。晶体硅是 灰黑色、有金属光泽、硬而脆的固体。 u硅的结构类似于金刚石，熔点和沸点都 很高，硬度大。 u导电性介于导体和绝缘体之间。 硅的化学性质 常温下，化学性质不活泼，除氟气、氢氟酸 和强碱外，硅不跟其他物质（如氧气、氯气、 硫酸、硝酸等）起反应。在加热条件下，能跟 一些非金属反应。 Si O2 SiO2 Si 2H2 SiH4（不稳定） 高温 Si2NaOH H2O Na2SiO3 2
2、H2 Si 4HF SiF4 2H2 硅的工业制法 高温 在工业上，用碳在高温下还原二氧化硅的方 法制得粗硅。 SiO2 2C Si（粗硅）2CO 与氯反应：Si 2Cl2 SiCl4(温度为400500) 生成的SiCl4液体通过精馏，除去其中的硼、砷 等杂质。然后用氢气还原： SiCl4 2H2 Si 4HCl 高温 硅的用途 u硅是一种重要的非金属单质，它的用途 非常广泛。作为良好的半导体材料，硅可 用来制造集成电路、晶体管、硅整流器等 半导体器件，还可以制成太阳能电池，可 制成有良好导磁性、耐酸性的合金。 大规模集成电路 太阳能电池 二氧化硅 u纯净的二氧化硅晶体叫做水晶。SiO2化
3、学式，不是分子式。因为在二氧化硅晶 体中，1个硅原子与4个氧原子形成4个共 价键，即每一个硅原子周围结合4个氧原 子；同时每个氧原子与两个硅原子结合 。因此它是硅原子与氧原子按1 ：2的原 子个数比组成的具有空间网状结构的晶 体。 点击图片播放动画 玛瑙 二氧化硅的物理性质和用途 u物理性质：硬度大、熔点高、难溶于水 u用途：制光导纤维、电子工业重要部件 、光学仪器、耐高温化学仪器、。利用 石英晶体制造石英电子表、石英钟等。 二氧化硅与二氧化碳的比较 二氧化碳CO2二氧化硅SiO2 物质质分类类 与碱性氧化 物反应应 与碱反应应 与水反应应 均属于酸性氧化物 CO2 CaOCaCO3 CaOS
4、iO2 CaSiO3 高温 CO2 2NaOH Na2CO3+H2O SiO2 2NaOH Na2SiO3+H2O CO2 H2OH2CO3不反应 二氧化硅的化学性质 u可以与碱和碱性氧化物反应 u弱氧化性 u与盐反应（固体） u与氢氟酸反应（腐蚀玻璃） 相关的化学方程式 SiO2 2OHSiO32H2O SiO2 + 4HF =SiF4 + 2H2O SiO2 CaO CaSiO3 高温 SiO22C Si 2CO 高温 SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2 高温 讨论：为什么实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡皮塞而不用玻璃塞 硅酸盐组成的表示方法 u硅酸盐的种类很多，结构也很复杂，
5、通 常可用二氧化硅和金属氧化物的形式来表 示其组成。 u表示方法：金属元素氧化物写在前面， 再写SiO2，最后写H2O；氧化物之间用 “”隔开。 硅酸钠：Na2SiO3可以写成Na2O SiO2 高岭石：Al2(Si2O5)(OH)4 钙长石：CaAl2SiO6 Al2O3 2SiO22H2O CaO Al2O3 SiO2 课堂练习 u下列有关物质的用途（括号中为用途） 错误的是（ ） （A）锗和硅（半导体材料） （B）二氧化硅（制光导纤维） （C）水玻璃（用作粘合剂） （D）原硅酸（用作耐火材料） D u将过量的二氧化碳分别通入氯化钙溶 液 硅酸钠溶液 次氯酸钙溶液 饱 和碳酸钠的溶液，最终溶液中有白色沉 淀析出的是（ ） （A） （B） （C） （D） B The end
